CN103148395B - 基于激光器、光纤和发光部的白光光源及发光部制备方法 - Google Patents

Abstract

基于激光器、光纤和发光部的白光光源及发光部制备方法。本发明涉及一种白光光源及其发光部的制备方法。发光部的制备方法，首先对光纤进行腐蚀或镌刻处理，再将荧光粉固化封装在光纤经过腐蚀或镌刻的表面。基于激光器、光纤和发光部的白光光源，包括有激光器、传输光纤和发光部，激光器通过传输光纤与发光部相连。本发明减小了光束从传输光纤传输到发光部过程中的损耗，便于实现线性光源；使激光器和发光部可以分开设置，使光源安装灵活，发光部的发光效率不会受激光器散发的热量的影响，解决了散热影响出光效率的问题，提高光源的发光效率，光源发出的光束色温均匀、显色指数高。

Description

基于激光器、光纤和发光部的白光光源及发光部制备方法

技术领域

本发明涉及一种白光光源及其发光部的制备方法，特别是一种基于激光器、光纤和发光部的白光光源及其发光部的制备方法。

背景技术

近年来，随着能源需求越来越大以及全球资源的紧张，节能减排受到了前所未有的关注，可见波段的激光作为一种光源拥有其独自的特点，特别是半导体激光技术的发展更是让激光作为照明工具向前踏进一大步。目前，波长980 nm的半导体激光器效率≥76%，理论上，可见波段效率会≥70%，半导体激光器如此之高的能量转换效率比传统的白炽灯、荧光灯更节能。

现在固体照明较成熟的是LED照明，LED以其高电光转换效率备受关注，但是LED芯片与荧光粉相隔距离特别近，荧光粉发光效率严重受限于LED芯片发出的热量，散热问题一直是制约LED发展的一个重要因素。基于激光的白光光源发光原理与LED类似，都是通过短波长的光激发荧光粉，最后通过混色原理实现白光。但是，LED芯片由于其出光面积较大，没有激光器光束方向性好，不便于耦合进光纤，所以荧光粉只能近距离涂敷于LED芯片周围，而激光因可以采用光纤传输，所以荧光粉与激光器可相互分离，从而彻底解决荧光粉受芯片散热问题。

目前以激光作为照明类光源大多采用的是荧光粉与光纤相分离这种模式，不便于实现线性光源。

发明内容

本发明的一个目的就是提供一种发光部制备方法，它所制备发光部与传输光纤结合为一个整体，减小了光束从传输光纤传输到发光部过程中的损耗，便于实现线性光源。

本发明的该目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有用于制成发光部的漏光光纤，具体步骤如下：

1）对漏光光纤进行化学腐蚀或镌刻处理，使漏光光纤内传输的激光能从被腐蚀或镌刻处漏出；

2）将红、绿、蓝三色荧光粉或红、绿、蓝、黄四色荧光粉混合后，通过封闭固化剂固化在经过步骤1）处理后的漏光光纤的表面。

进一步，步骤2）中所述固化过程为：将计算好比例的荧光粉加入计算好比例的固化剂中，搅拌均匀，利用超声波进行进一步匀化处理，利用封装固化工艺将制备好的荧光粉胶均匀封装于漏光光纤表面，最后进行高温烘烤固化。

进一步，漏光光纤通过氢氟酸进行化学腐蚀处理。

进一步，漏光光纤通过强碱进行化学腐蚀处理。

进一步，步骤2）中红、绿、蓝三色荧光粉进行混合的质量百分比为，红：35.7%，绿:46.4%，蓝：17.9%；红、绿、蓝、黄四色荧光粉进行混合质量百分比，红：35.1%，绿：38.9%，蓝：18%，黄：8%。

进一步，所述封闭固化剂为硅胶或环氧树脂。

本发明的另一个目的就是提供一种基于激光器、光纤和发光部的白光光源，它可以通过传输光纤将激光器发射的光束传输至发光部，激光器和发光部可以分开设置，发光部的发光效率不会受激光器散发的热量的影响，提高光源的发光效率，光源发出的光束色温均匀、显色指数高。

本发明的该目的是通过这样的技术方案实现的，包括有激光器、传输光纤和发光部，激光器通过传输光纤与发光部相连，激光器发射出的激光通过传输光纤传输至发光部。

进一步，所述激光器为紫外激光器。

进一步，所述发光部包括有经过化学腐蚀或镌刻处理的漏光光纤，漏光光纤与传输光纤成一体设置，在漏光光纤的外表面设置有荧光粉层。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明所述发光部与传输光纤结合为一个整体，减小了光束从传输光纤传输到发光部过程中的损耗，便于实现线性光源。本发明所述光源可以通过传输光纤将激光器发射的光束传输至发光部，激光器和发光部可以分开设置，使光源安装灵活，发光部的发光效率不会受激光器散发的热量的影响，解决了散热影响出光效率的问题，提高光源的发光效率，光源发出的光束色温均匀、显色指数高。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为本发明所述光源的结构示意图；

图2为本发明所述发光部的制备流程图。

图中：1.激光器；2.传输光纤；3.发光部；4.漏光光纤；5.荧光粉层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种发光部的制备方法，它包括有用于制成发光部的漏光光纤，制备方法为：

1）漏光光纤通过氢氟酸进行化学腐蚀处理，使漏光光纤内传输的激光能从被腐蚀处漏出；腐蚀处理的方法为，把一定长度的光纤垂直侵入一定浓度的强碱或强酸中，得用提拉法，以一定的速度缓慢提升光纤，光纤在溶液中侵泡时间不一样则不同部位粗糙度也不一样，通过控制工艺则可使激光以一定强度分布从被腐蚀光纤侧面漏出。光纤被腐蚀的部分定义为漏光光纤，光纤未被腐蚀的部分定义为传输光纤。

2）将红、绿、蓝三色荧光粉按质量百分比红：35.7%，绿:46.4%，蓝：17.9%混合后，通过硅胶固化在漏光光纤的表面。固化过程为：将计算好比例的荧光粉加入计算好比例的硅胶中，1克三色荧光粉的混合物：3～6克硅胶或环氧树脂，搅拌均匀，利用超声波进行进一步匀化处理，利用封装固化工艺将制备好的荧光粉胶均匀封装于漏光光纤表面，最后进行高温烘烤固化。

实施例2

一种发光部的制备方法，它包括有用于制成发光部的漏光光纤，制备方法为：

1）对漏光光纤进行镌刻处理，使漏光光纤内传输的激光能从漏刻处漏出；光纤被镌刻的部分定义为漏光光纤，光纤未被镌刻的部分定义为传输光纤。

2）将红、绿、蓝、黄四色荧光粉按质量百分比红：35.1%，绿：38.9%，蓝：18%，黄：8%混合后，通过环氧树脂固化在漏光光纤的表面。固化过程为：将计算好比例的荧光粉加入计算好比例的环氧树脂中，1克四色荧光粉的混合物：3～6克硅胶或环氧树脂，搅拌均匀，利用超声波进行进一步匀化处理，利用封装固化工艺将制备好的荧光粉胶均匀封装于漏光光纤表面，最后进行高温烘烤固化。

基于激光器、光纤和发光部的白光光源，包括有激光器1、传输光纤2和发光部3，激光器1通过传输光纤2与发光部3相连，激光器1发射出的激光通过传输光纤2传输至发光部3。

发光部3包括有经过化学腐蚀或镌刻处理的漏光光纤4，漏光光纤4与传输光纤3成一体设置，在漏光光纤4的外表面设置有荧光粉层5。

激光器1发射的光束通过传输光纤2传输至漏光光纤4位置处，通过漏光光纤4漏出，漏出的光束通过荧光粉5层发出白光光源。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种发光部的制备方法，其特征在于，它包括有用于制成发光部的漏光光纤，具体步骤如下：

1)对漏光光纤进行化学腐蚀或镌刻处理，使漏光光纤内传输的激光能从被腐蚀或镌刻处漏出；

2)将红、绿、蓝三色荧光粉或红、绿、蓝、黄四色荧光粉混合后，通过封闭固化剂固化在经过步骤1)处理后的漏光光纤的表面；

步骤2)中所述固化过程为：将计算好比例的荧光粉加入计算好比例的固化剂中，搅拌均匀，利用超声波进行进一步匀化处理，利用封装固化工艺将制备好的荧光粉胶均匀封装于漏光光纤表面，最后进行高温烘烤固化；

步骤2)中红、绿、蓝三色荧光粉进行混合的质量百分比为，红：35.7％，绿:46.4％，蓝：17.9％；红、绿、蓝、黄四色荧光粉进行混合质量百分比，红：35.1％，绿：38.9％，蓝：18％，黄：8％。

2.如权利要求1所述的一种发光部的制备方法，其特征在于：漏光光纤通过氢氟酸进行化学腐蚀处理。

3.如权利要求1所述的一种发光部的制备方法，其特征在于：漏光光纤通过强碱进行化学腐蚀处理。

4.如权利要求1所述的一种发光部的制备方法，其特征在于：所述封闭固化剂为硅胶或环氧树脂。

5.使用权利要求1至4任意一项所述发光部制成的基于激光器、光纤和发光部的白光光源，其特征在于：所述光源包括有激光器、传输光纤和发光部，激光器通过传输光纤与发光部相连，激光器发射出的激光通过传输光纤传输至发光部。

6.如权利要求5所述的基于激光器、光纤和发光部的白光光源，其特征在于：所述激光器为紫外激光器。

7.如权利要求5所述的基于激光器、光纤和发光部的白光光源，其特征在于：所述发光部包括有经过化学腐蚀或镌刻处理的漏光光纤，漏光光纤与传输光纤成一体设置，在漏光光纤的外表面设置有荧光粉层。